基于μC/OS-Ⅱ在ARM7上移植方法的探讨与实现

　　通常,对嵌入式软件的基本要求是体积小、指令速度快、具有较好的裁减性和可移植性,目前,实时操作系统很多,如vxworks,windows ce,psos,qnx,lynxos等,这些操作系统都具有高可靠性、强实时性等特点,但他们都是商业操作系统,价格昂贵,人们往往很难接受,μc/os-ⅱ操作系统的出现是对这些商业操作系统的一个很大的冲击。

　　1 μc/os-ⅱ操作系统简介

　　μc/os-ⅱ是源码公开的实时操作系统,是一个自由操作系统。程序开发人员可以改写源代码,使之符合自己的要求,裁减掉不需要的部分,使操作系统变得小巧、灵活、并且能满足用户特定操作系统的需要。为了提高系统的实时能力,μc/os-ⅱ可以将一个复杂的应用划分为多个相互独立的任务,并根据任务的重要性来分配优先级。任务的调度完全由μc/os-ⅱ的实时内核完成,主要包括任务的状态管理、选择最高优先级的任务、执行任务和撤销任务等,μc/os-ⅱ内核还负责cpu时间分配,cpu时间总是优先分配给中断事件,其次是任务队列中当前优先级最高的任务,不同任务间的通信可以通过μc/os-ⅱ提供的信号量、邮箱、信息队列等机制完成,他的绝大部分代码是用c语言编写的,可移植性强,因此1997年以后,在国际上逐渐被广泛采用。

　　2 其软硬件体系及可移植性分析

　　μc/os-ⅱ核心代码很小,程序开发人员要把他移植到自己的目标板中只需做少量的工作。图1是基于μc/os-ⅱ的嵌入式系统的软硬件体系结构。

　　虽然μc/os-ⅱ大部分源代码是用c语言写的,但是完成和处理器有关的代码时,还是用汇编语言来实现的,由图1可以看出,μc/os-ⅱ的移植的主要工作是修改与处理器相关部分的代码,他们集中在3个文件中,其中,os_cpu.h包含与处理器相关的常量、宏和结构体的定义;os_cpu_c.c和os_cpu_asm中定义了用于底层的任务切换,退出中断服务程序,在cpu级屏蔽中断、打开中断、对任务栈初始化以及时钟的中断服务程序的函数等,为了使应用程序运行于μc/os-ⅱ上,还要相应地修改应用中使用的硬件和设备驱动。

　　3 μc/os-ⅱ的移植工作

　　3.1 与应用相关的代码

　　这一部分是用户根据自己的应用系统来定制合适的内核服务功能,包括2个文件：os_cfg.h和includes.h。

　　os_cfg.h 用来配置内核,用户根据需要对内核进行修改,留下需要的部分,去掉不需要的部分,比如系统可提供的最大任务数量,是否定制邮箱服务,是否提供优先级动态改变功能等等,所有的配置更改包括头文件的增减均在该文件中进行。